Новый анализ на основе данных, отправленных космическим аппаратом НАСА «Кассини», дает все основания сравнивать луны и кольца Сатурна с немного поизносившимися старинными вещами, которые сохранились еще со времен возникновения нашей Солнечной системы...

На фото: Космический летательный аппарат «Кассини» наблюдает три луны Сатурна на фоне затемненной ночной стороны планеты.

Хотя поверхности этих небесных тел выглядят как бы слегка подретушированными из-за недавнего «загрязнения», их возраст насчитывает более 4 миллиардов лет. Ориентировочно эти тела являются свидетелями времен, когда в наших ближайших окрестностях только начинали формироваться планетные системы из протопланетной туманности, облака вещества, которое все еще обращается вокруг Солнца с тех самых пор, когда оно только сформировалось как звезда. Посвященная этому исследованию статья, ведущий автор которой Джанрико Филаккьоне (Gianrico Filacchione), ученый из Итальянского национального института астрофизики в Риме, принимающий участие в программе «Кассини», только что вышла в свет в виде «онлайн»-версии журнала Astrophysical Journal (Астрофизический журнал).

«Исследование системы Сатурна помогает нам понять химическую и физическую эволюцию всей нашей Солнечной системы»,– говорит Филаккьоне. «Теперь мы знаем, что понимание этой эволюции требует не просто изучения одной луны или кольца, а кропотливой работы по установлению связей между этими небесными телами и сведению в одно целое полученных знаний».

На фото: Эти два глобальных изображения Япета демонстрируют дихотомию чрезвычайной яркости на поверхности этой пекулярной луны Сатурна.

Данные, полученные в результате наблюдений в видимой и инфракрасной области спектра с использованием спектрометра (VIMS), установленного на борту «Кассини», показали, каким образом распределены в системе Сатурна водяной лед, а также цвета (оттенки) – которые являются признаками присутствия неводных и органических веществ. Данные спектрометрических исследований в видимой области спектра показывают, что цветовая окраска колец и лун (спутников), как правило, носит исключительно поверхностный характер.

Работая в инфракрасном диапазоне, спектрометр VIMS также зарегистрировал огромные массы водяного льда – слишком большие, чтобы они могли быть занесены сюда кометами или другими недавними событиями. Поэтому авторы пришли к заключению, что массы водяного льда, должно быть, образовались еще в то время, когда Солнечная система только сформировалась, потому что Сатурн совершает свое движение по орбите вокруг Солнца за определенной границей, так называемой «снеговой линией». Там, далеко за пределами снеговой линии, во внешней Солнечной системе, где обитает Сатурн, условия среды идеально подходят для сохранения водяного льда, являясь, по сути, аналогом морозильного аппарата для глубокого замораживания. При продвижении к внутренним областям Солнечной системы от «снеговой линии» космическое пространство этой части системы находится гораздо ближе к солнечному свету, излучающему тепло, поэтому частицы льда и другие летучие вещества быстрее рассеиваются.

Цветной налет на частицах колец и лунах, по всей видимости, зависит от расположения этих тел в системе Сатурна. Так, частицы и луны внутренних колец Сатурна в большей степени окрашены в белый цвет за счет частичек водяного льда, выбрасываемых гейзерами Энцелада, спутника Сатурна.

На фото: Влияние малой луны Сатурна, Прометея, представляется достаточно сильным на этих двух кольцах Сатурна, показанных на снимке, сделанном незадолго до равноденствия на Сатурне в августе 2009 года.

Далее, ученые обнаружили, что поверхности лун Сатурна, как правило, приобретают все более интенсивный красноватый оттенок по мере удаления их орбит от Сатурна. Феба, одна из внешних лун Сатурна, которую астрономы предположительно относят к объектам, ведущим свое происхождение из далекого пояса Койпера, похоже, теряет свою красноватую пыль, которая со временем проявляется в виде окрашенных в красный цвет участков поверхности близко расположенных от неё лун, таких как Гиперион и Япет.

Опять-таки, метеоритные дожди, приходящие из внешних областей системы, по всей видимости, внесли свою лепту в то, чтобы придать отдельным элементам в системе основных колец – в частности, такому как кольцо В – еле уловимый красноватый оттенок. Ученые полагают, что красноватый оттенок может быть обусловлен оксидом железа – ржавчиной – или полициклическими ароматическими углеводородами, которые могут быть предшественниками более сложных органических молекул.

Большим сюрпризов для ученых данного исследования явилось то, что похожий красноватый оттенок имеет и сформировавшийся в виде большой картофелины спутник Сатурна Прометей, а также ближайшие частицы кольца. Другие луны в этой области имеют более беловатый оттенок.

«Похожий красноватый оттенок наводит на мысль о том, что Прометей сформирован из материала колец Сатурна»,– говорит соавтор работы Бонни Буратти (Bonnie Buratti), участник группы, занимающейся обработкой данных спектрометра VIMS, базирующейся в Лаборатории реактивного движения НАСА, Пасадена, штат Калифорния. «Ученые задались вопросом, могли ли частицы колец так слипаться, что образовали луны Сатурна – до этого господствовала теория, утверждающая, что кольца, в основном, сформировались из разрушившихся спутников. Обнаруженный окрашивающий эффект, дает нам веское доказательство того, что данная теория может работать и с точностью до наоборот».

«Наблюдения за кольцами и лунами с помощью «Кассини» открывает перед нами удивительную картину сложных процессов, действующих в системе Сатурна, и, возможно, также в эволюции планетных систем»,– отмечает Линда Спилкер (Linda Spilker), научный сотрудник программы «Кассини», которая базируется в Лаборатории реактивного движения (JPL). «Как выглядит объект и как он эволюционирует,– во многом зависит от его расположения, расположения и еще раз расположения».

Миссия «Кассини-Гюйгенс» – совместный проект НАСА, Европейского космического агентства и Итальянского космического агентства (ASI). Лаборатория реактивного движения (JPL), НАСА, являющаяся подразделением Калифорнийского технологического института в Пасадене, руководит миссией от имени Управления научных программ НАСА, Вашингтон, федеральный округ Колумбия (США). Исследовательская группа, работающая со спектрометром картирования в видимой и инфракрасной областях спектра, базируется на территории университета Аризоны, Тусон.